CN110325287A - 一种用于在地面上打印图像的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明说明了一种用于在地面(1)上打印图像的装置(100)。根据一种示范性实施方式，该装置包含控制器(117)和打印系统。该打印系统包括至少一个含颜料的颜料罐(110、111、112)和至少一个具有多个并排排列喷嘴组件(211)的喷射杆(201、202、203)。该喷嘴组件(211)分别具有可由控制器控制的阀门和颜料喷嘴(210、220、230)，通过该颜料喷嘴将颜料涂覆在地面(1)上。

Description

一种用于在地面上打印图像的装置
技术领域
本发明涉及一种用于以像素方式在地面上打印图像的装置，例如自行移动机器人或遥控车辆。
背景技术
例如，在活动(尤其是大型活动，例如摩托车赛事、足球比赛等)过程中需要在地面上打印大面积图像(例如赞助商厂标等)。对此，此类图像相对较大(例如超过100平米)，因此从远处(例如航拍时)也可以看到。图像例如可以是设计在地面上大幅横幅。此外，图像也可以喷绘或绘制在草坪上，例如借助模板和喷漆。对此，对于多色图像而言，需要花费高昂的多级程序，并使用多个预制模板。所需的模板制造昂贵，且操作复杂。此外，由于是手动喷涂颜料，可能会导致后期的图像外观不均匀。制作大面积图像或标签牌也可以用于其他的目的，例如在交通繁忙道路(例如高速公路出口、步行区等)附近的广告、平面屋顶的标签牌、道路和地面标志等。
因此，本发明的目的在于开发一种可以成本低廉、快速且可靠地在地面(例如：草坪、雪地、柏油或碎石表面)上大面积涂覆图像的装置和方法。
发明内容
本发明说明了一种用于在地面上打印图像的装置。根据一种示范性实施方式，该装置包含控制器和打印系统。该打印系统包括至少一个含颜料的颜料罐和至少一个具有多个并排排列喷嘴组件的喷射杆。该喷嘴组件分别具有一个可由控制器控制的阀门和一个颜料喷嘴，通过该颜料喷嘴将颜料涂覆在地面上。
此外，还说明了一种借助装置在地面上打印图像的方法，该装置根据一种示范性实施方式具有打印系统，该打印系统包括至少一个具有多个并排排列喷嘴组件的喷射杆。同时，该喷嘴组件分别具有一个可控制阀门和颜料喷嘴。根据该示范性实施方式，该方法包括通过移动机器人移经第一轨迹段，控制喷嘴组件的阀门以便通过隶属于该阀门的颜料喷嘴喷出颜料。对此，针对每个图像点和每种颜料，根据机器人的位置生成阀门打印命令，从而使得图像以像素方式被涂覆在地面上。
一种实施例涉及用于清洁喷射杆喷嘴组件的清洁方法，其中，每个喷嘴组件具有一个颜料喷嘴和分配给该颜料喷嘴的清洁喷嘴。该方法包括输送清洁剂至清洁喷嘴，从而使得清洁剂从清洁喷嘴中喷出并从外部喷至颜料喷嘴，输送清洁剂至颜料喷嘴内部，从而使得清洁剂从颜料喷嘴中喷出。
附图说明
本发明在下文中根据附图所示的示例进行更详细的说明。示意图并不强制按照真实比例，本发明也不仅限于所示的实施例和观点。相反，重点在于显示基于本发明的原理。在附图中，相同的附图标记表示具有相同或类似意义或功能的相同或类似部件。
图1为一种用于地面打印的机器人一实施例的上方示意图(俯视图)；
图2为图1所示的机器人的一实施例的下方示意图(底面图)；
图3为图1所示的机器人的一实施例的前部示意图(正视图)；
图4为具有大量用于以像素方式涂覆颜料的喷嘴的打印机单元(喷射杆)的一实施例的工作原理示意图；
图5为包含在喷射杆中的用于涂覆颜料的喷嘴的例示性示意图；
图6示出了一种喷射模块示例的例示性结构，其中，喷射杆由一个或多个并排排列的喷射模块组成；
图7根据上方示意图示出了借助根据图1至3的机器人对地面进行打印的方法；
图8根据示范性俯视图示出了机器人在打印区域的移动路径(轨迹)；
图9示出了机器人在印刷区域内轨迹的另一种示例；
图10示出了轨迹段的机器人轨迹针对移经之前的轨迹段时打印的子图像进行的调整。
具体实施方式
图1根据例示性俯视图示出了一种用于地面打印的机器人100的示例。机器人100具有外壳101，该外壳至少一个行走机构以机械方式相连或者被安排在该行走机构上。在上述示例中，该行走机构具有包含两根链条102和103的链传动装置。替代该链传动装置，该机器人也可以具有轮子。同时也可以组合链条和轮子。
该链条或轮子例如通过电机进行驱动，该电机通过安排在机器人100内部的电池供应电能。可以使用其他的驱动方式。在外壳101的内部或表面可以安排至少一个颜料容器(例如颜料罐110、111和112)、清洁剂容器(清洁剂罐113)、电转换器116(电流/电压转换器)和控制器117。根据所使用的电池和驱动装置的电气特性，也可以取消该转换器116。可选地，控制器117可以被设计成可以借助天线118接收控制命令或发送状态信息(例如电池充电状态或打印过程进展信息)。天线118例如可以是WLAN天线。转换器116例如可以是用于将电池电压转换为机器人操作所需的操作电压(例如：24V)的DC/DC转换器。颜料罐110、111和112以及清洁剂罐113为可更换式塑料容器。为了可以快速更换颜料罐和清洁剂罐，其例如可以通过快速更换锁扣被(直接或间接)固定在外壳上。
通常控制器117可以被设计成让机器人自主地在地面上导航。备选地，控制器117也可以让机器人根据控制指令移动，该控制指令从操作人员操作的远程遥控器进行接收。对此，该控制器117可以提供驾驶辅助功能，该功能可以实现装置至少在部分区域自行导航。法律规定可能规定必须由驾驶员驾驶车辆。对此，该装置或机器人沿着轨迹移动。机器人的轨道被划分为多个轨迹段，在该轨迹段内，轨迹基本上沿直线走向。在移经其中一个轨迹段时，待打印图像的子图像的多个图像行被以像素方式打印在地面上。在移经下一个与第一轨迹段相邻的轨迹段时，待打印图像的另一子图像的多个图像行被以像素方式打印在地面上。在控制机器人时的挑战在于应可能“无缝”地并排打印子图像。
装置/机器人100可以具有用于测定自己位置(地点和位置)的传感器。用于位置测定的传感器可以基于不同的测量原理，例如测距法(例如借助一个或多个轮子转速传感器)、基于摄像头的测距法、借助GPS进行位置测定(例如不同的GPS)等。通过支架120可以将喷射杆201、202、203固定在机器人100(例如在其机身上)上，该喷射杆也被称作喷嘴杆。支架120以规定的距离将喷射杆201、202、203固定在待打印表面的上方。该距离可以调节。对此，机器人例如可以具有执行器(未示出)，该执行器枢转支架120，以便喷射杆201、202、203可以上升或下降。喷射杆201、202、203可以是单独部件或者也可以连接成一个部件。
在支架120的第二个末端可以至少安装一个喷嘴组件210。五个喷嘴组件210可以构成一个喷嘴模块，多个喷嘴模块可以分别构成一个喷嘴杆201、202或203。在所示的示例中，机器人100具有分别带有40个喷嘴组件的三个喷嘴杆201、202和203。每个喷射杆可以由一个或多个喷射模块组成，其中，每个喷射模块具有多个喷嘴，通过该喷嘴将颜料喷射至地面上。每个喷嘴恰好将待打印图像的一个像素染色成特定的颜色。在多色打印时，带打印图像的每个像素相应地以不同的颜色进行多次染色。根据一种示范性实施方式，一个喷射杆包括分别具有五个喷嘴的八个喷射模块，由此一个喷射杆具有四十个喷嘴，因而可以同时对一排的四十个像素进行染色。
在图2中从下方示出了机器人100。此外示出了包含喷嘴210、220或230(染色喷嘴)的三个喷射杆201、202和203。两个相邻喷嘴之间的距离等于像素距离(像素间距)。喷射杆201、202和203相互平行设置，从而构成三排平行喷嘴，其中喷嘴210、220、230分别沿着各自喷射杆201、202、203的纵轴201a、202a、203a设置。两个相邻喷射杆(即纵轴201a和202a以及纵轴202a和203a)之间的距离a可以是两个相邻喷嘴(即像素距离)之间距离的整数倍。在一种示范性实施方式中，距离a等于五倍的像素距离。
图3是机器人100的例示性前视图。在机器人100在地面上移动时，机器人通过链传动装置的链条102和103立于在操作中应被打印的地面1上。待打印的地面1可以是几乎任意类型，例如草坪、柏油路面、雪坡等。地面不需要是平整的。在上述前视图中仅可以看到喷射杆201(该喷射杆盖住了位于其后的喷射杆202和203)。机器人100在地面上移动时，通过上述喷嘴210、220和230可以以像素方式在地面1上涂覆颜料。
通过三个喷射杆201、202、203可以实现三色打印，其中借助对每个像素的减色混合可以对特定的颜色进行染色。对此，例如为喷射杆201供应品红色颜料，为喷射杆202供应黄色颜料，而为喷射杆203供应青色颜料。在机器人100向前移动的过程中，在地面1上具有规定位置的单个像素被依次进行品红色、黄色和青色染色。通过单个喷嘴喷出的颜料数量可以进行控制。品红色/黄色/青色颜料的数量比例决定色调，颜料的绝对数量决定色饱和度。此处需要指出，也可以使用第四个具有黑色或白色颜料的喷射杆。也可以设有三个以上的喷射杆，以实现多色打印，例如五个喷射杆用于青色、品红色、黄色、黑色和白色，以便可以根据CMYK-颜色模型进行颜色混合(根据地面的颜色也可能需要白色颜料)。
在图4中示范性示出了机器人100的印刷系统200。此外，该印刷系统包括喷射杆201、202、203、颜料罐110、111、112、清洁剂罐113、用于输送颜料罐中的颜料以及清洁剂罐中的清洁剂的膜片式泵250、251、252、253、溢流阀260、261、262、263和连接各个部件的连接管道。图4中的图表以类似于信号流程图的方式示出了喷射杆201、202、203从颜料罐110、111、112中供应颜料以及清洁剂罐113中供应清洁剂的流程。膜片式泵250、251、252将颜料从颜料罐110、111、112中输送至喷射杆201、202、203(或者至可以组成喷射杆的喷射模块)。喷射杆或单个喷射模块的结构随后进行更详细的说明。上述示例适用于三色打印。为了打印四色、五色或更多颜色可以相应地设有多个颜料罐和喷射杆。
膜片式泵250、251和252的抽吸端和颜料罐110、111、112以液压方式相连，其压力端和喷射杆201、202、203以液压方式相连。可选地，在膜片式泵250、251、252的压力端和颜料罐110、111、112之间分别安排有溢流阀260、261、262。通过溢流阀260、261、262可以将多余的颜料重新送回各自的颜料罐中。当膜片式泵输送的颜料多于喷射杆喷出的颜料时可能会出现该情况。通过该方式，溢流阀260、261、262可以避免膜片式泵250、251、252过载。此外，膜片式泵250、251和252可以具有脉冲减震器，该脉冲减震器确保从颜料罐中颜料的均匀输送。
清洁剂从清洁剂罐113中输送至喷射杆201、202、203可以以和颜料输送相同的方式实现。对于该情况，用于从颜料罐输送颜料的膜片式泵250、251、252所述的内容也适用于从清洁剂罐113输送清洁剂的膜片式泵253。膜片式泵253也可以和溢流阀263相组合，以避免膜片式泵253过载，并将多余的清洁剂输送回清洁剂罐113。在这方面，需要说明的是，也可以使用其他类型的泵。同时，也可以使用无泵压力系统。在该情况下，例如颜料泵处于压力下(例如借助压缩空气)。通常，压力系统200包含被设计用于以规定的压力向喷射杆(或单个喷射模块)提供颜料和清洁剂的部件。
在喷射杆201中安排有单个颜料喷嘴210(参见图2)，其中，每个颜料喷嘴210被分配给组件211(喷嘴组件)，该组件包含用于控制颜料喷嘴210喷出的颜料数量的阀门212、清洁喷嘴214和止回阀215，该止回阀215可以将清洁剂输送至颜料喷嘴210，但避免颜料流向清洁剂的输送管217。图5中示出了上述喷嘴组件211的示范性结构。根据应用情况，喷嘴组件211也可以具有其他的结构。例如，不强制需要单独的清洁喷嘴214，且取消颜料喷嘴210的外部清洁。在另一种示例中可以取消止回阀215，仅从外部清洁颜料喷嘴210。
在图5的示例中，喷嘴组件211具有颜料输送管216和清洁剂输送管217。通过输送管216，可以从颜料容器110、111和112中向喷嘴组件210输送颜料10。通过输送管217，可以从水容器113中向喷嘴组件210输送水11。输送管216以液压方式，例如通过可控制阀门212和颜料喷嘴210的入口相连。阀门212可以是机电控制2位2通阀(例如电磁阀)，且可以控制经过颜料喷嘴210喷出的颜料数量。
清洁剂喷嘴214的入口可以通过输送管217和清洁剂容器213相连，并从该容器中供应清洁剂11。清洁剂喷嘴214可以朝向颜料喷嘴211，从而使得从清洁剂喷嘴214中喷出的清洁剂11从外部被喷至颜料喷嘴210上，并对残留颜料进行清洁。颜料喷嘴210的入口可以额外通过止回阀215同样和输送管217相连，从而使得在清洁时清洁剂11也可以通过颜料喷嘴210喷出，并对其内部进行清洁。在打印时，止回阀215阻止颜料流会清洁剂输送管217。
图6示出了喷射模块的一种例示性结构。如上文所述，喷射杆201、202、203分别由一个或多个喷射模块组成。在上述示例中，喷射模块具有五个喷嘴组件211(分别具有一个颜料喷嘴210)，该喷嘴组件通过分配单元300以液压方式和颜料容器110、111和112以及水容器113相连。分配单元300可以是具有多个开孔的方形金属块，这些开孔部分相互形成液压连接。在上述示例中，分配单元300可以具有至少一个入口331、一个出口332、一个或多个出口310以及一个出口320。入口331以液压方式和颜料容器110、111和112相连。入口332以液压方式和水容器113相连。分配块300连接颜料入口331和出口310以及连接清洁剂入口332和出口320。此外，出口310可以被设计成喷嘴组件211的支座。根据一种示例，喷嘴组件211的颜料喷嘴10螺旋连接至出口310。
图7是机器人100所在地面1的俯视图，其中部分地面被打印了图像2。图7用于说明借助机器人100实施的打印程序。为了在地面1上打印图像2，机器人100可以首先位于起始点400处，并对准期望的方向。在图像2为矩形时，起始点400可以是图像2的一个角点。在所示的示例中，机器人100将最前部喷射杆201的一个角置于起始点400处。在无常规限制的情况下，机器人100的位置可以被确定为最前部喷射杆201的最右侧颜料喷嘴210的位置。
待打印的图片2可以首先以网格图的形式存在，该网格图被保存为图像电子文件。也可以使用任意其他的文件格式(例如JPEG文件交换格式(JFIF)、便携式网络图形(PNG)、标签图像文件格式(TIFF)等)。然后，图像文件借助软件(Resizer软件)转换为机器人100可继续处理的图像数据，并被保存为设备可读取的文件。对此，首先实施颜色分离。也就是说，在图像文件中包含的颜色数据(例如：对于24位的色深，红色、绿色和灰色数值分别为8位)针对单个像素被换算为所使用(颜料容器110、111和112中)颜料的相应颜料数量。此外，该网格图被缩放到期望的大小。对此，像素的调整应使得，对于期望的图像大小而言，像素距离等于机器人100的喷射杆中颜料喷嘴210的距离。
机器人可处理的图像数据可以借助通信接口被传输至机器人100的处理器117(见图1)。该通信接口例如可以是USB接口。此外，也可以使用无线传输，例如通过机器人100中集成的WLAN模块。除了WLAN(根据IEEE-802.11标准之一的无线连接)，额外地或替代地，也可以使用其他的无线连接(例如蓝牙、ZigBee等)。机器人的控制器117例如可以被设计成从图像数据中计算出机器人100的移动路径(机器人轨迹、轨迹)，接着以相应的移动命令移动行走机构(例如链条102和103)，从而使得机器人遵守计算出的机器人轨迹。控制器117也可以从图像数据生成机器人100中膜片式泵250、251、252和253以及阀门212的控制命令。通过阀门212可以直接控制被涂覆在地面1上的颜料数量。
因为待打印的图像2通常为网格图，通过该图像也可以确定全局、定点的(笛卡尔)坐标系900。该坐标系可以被机器人控制器117所使用，以便在地面上对机器人100进行导航。对此，机器人控制器需要已知机器人在任意时间点t时在全局坐标系中的位置
对此，坐标和指的是机器人100在机器人全局坐标系900中的位置和为机器人的方向(全局坐标系900的X轴和随机器人移动的局部坐标系910之间的角度)。由机器人探测到的传感器数据通常位于机器人的局部坐标系910中，且可以通过坐标转换转换至全局坐标系。一旦机器人100达到特定的(全局)位置打印命令b被执行，并通过喷射杆201、202和203将颜料涂覆在地面1上。在机器人沿着之前计算出的(例如回形)轨迹移动时，图像2被逐个像素地“打印”在地面上。
只要机器人100沿着直线轨迹段的直线轨迹移动，实践中任意多的图像点(像素)可以沿着图像行被打印，其中，同时被打印的图像行的数量与喷射杆所拥有的的颜料喷嘴数量相同(在上述示例中为40个颜料喷嘴)。为了生成规则的图像，必须以规则的间距移动颜料喷嘴(通过阀门212，见图5)(压力命令b)。对此，机器人100必须定期在全局坐标系900中确定其位置(含方向)。该过程也被称作定位。为了继续定位，机器人100可以分析一个或多个传感器的传感器数据。机器人100的一种可能的定位方法是测距法。也就是说，机器人基于行进的路程确定其位置，该路程例如借助(链)轮上的旋转传感器进行确定。用于在坐标系中确定移动机器人位置和方向的测距法已经作了公开，因此此处不再进行进一步的解释。
基于旋转传感器数据的测距法仅在较短的距离上能保持精确度，机器人确定的位置可能和实际位置存在偏移(例如由于车轮打滑)。为了改善定位的精确度，除了旋转传感器，还可以使用基于其他测量原理的其他传感器，例如用于摄像头测距法的摄像头、距离传感器(例如用于同步定位与建图(SLAM)的激光扫描仪)、用于卫星辅助定位(例如GPS定位和DGPS定位)的接收器。为了改善精确度，机器人的控制器117可以被设计成可以对不同传感器的传感器数据进行融合(传感器数据融合)。例如，可以对借助测距法(借助旋转传感器)确定的位置定期基于其他传感器(例如DGPS接收器)的传感器数据进行校正。机器人也可以借助距离传感器(例如激光扫描仪)探测路标，相对于探测到的路标测量机器人100的位置(例如借助三角测量法)以及使用由此确定的位置对测距法进行校正。路标通常是具有已知位置的物体。在图7中示出了物体911(例如一棵树)和物体912(例如具有反射器的标记杆)。
通过人工安装以及针对地形匹配的物体912例如可以确保即使在例如起伏的地形上也存在足够的地标位于机器人传感器的探测范围内，以便可以实施定位。物体911和912的位置可以由机器人100保存在电子地图中。该地图也可以包含待打印图像2的单个像素的位置。一旦机器人已经到达特定图像点组应被打印的位置，机器人控制器生成打印命令，该命令对喷射杆中的阀门212进行相应的控制。
图8示范性示出了一种可能的轨迹(轨迹)，机器人在打印图像2时沿着该轨迹移动。机器人轨迹可以具有多个机器人按顺序移经的直线轨迹段401、402和403。在所示的示例中，机器人100沿着轨迹段401、402和403在地面1上移动。对此，每个轨迹段401、402和403沿相同的方向走向。此外，机器人100在每个轨迹段401、402的末端移动至下一轨迹段402、403的起始端。
在根据图9的示例中，机器人轨迹同样由平行的直线轨迹段611、612和613组成。与之前的示例不同，机器人以回形方式移经轨迹段611、612和613。在下文中对机器人100实施的打印程序进行总结。首先，机器人100停在起始点400(参见图7)。在此之前或之后，如上文所述，由图像文件计算出可由机器人继续处理的图像数据，该图像数据被传输至机器人100的控制器117。基于该图像数据，机器人的控制器117可以规划机器人轨迹，然后机器人沿着该轨迹在地面1上移动。在机器人移动过程中，机器人继续探测其在全局坐标系中的位置(和方向)，该在全局坐标系中也规定了单个图像点(像素)的位置。一旦机器人到达应打印一个或多个图像点的位置，机器人控制器生成用于控制喷射杆201、202、203中的阀门212的打印命令(参见图1-5)。
“图像点”或像素例如可以是长度为20至38mm和宽度为10至19mm的近似椭圆或矩形的表面。每个像素由机器人100单独喷涂颜料10。喷射杆201、202和203可以分别在地面1上涂覆不同的颜色，其中为了在相同的图像点(像素)进行多色打印依次涂覆不同的颜色(例如白色、青色、品红色、黄色和黑色)。备选地，一个像素也可以被划分为多个子像素，其中每个子像素均使用其他的颜色进行染色。
定期或者在特定事件(例如轨迹段结束或者在更换颜料后等)时可以分别对颜料喷嘴210进行清洁。对此，清洁剂11从清洁剂容器113中被输送经过颜料喷嘴210，剩余颜料被从颜料喷嘴210上移除(参见图5)。此外，可以通过清洁喷嘴214将清洁剂11从外部喷射至颜料喷嘴211。由此也可以将附着在喷嘴210外部的剩余颜料移除。在清洁过程中可以关闭阀门212。通过定期清洁可以确保喷嘴组件211在整个打印计划时间段内的正常工作以及成品图像2具有良好的质量。在轨迹611的末端，机器人100旋转180°，然后沿着与轨迹611相反方向的轨迹612在地面1上移动，并打印图像2的其他部分。机器人可以精确地沿着已经打印的区域移动。对此，机器人100配备有摄像头系统，并借助图像处理对地面1已经打印的区域进行分析，并将由此获得的信息传递给控制器117。图像处理基本上被设计成可以对借助摄像头采集到的已经打印的子图像和“给定图像”进行比较，并确定可能存在的差异。
借助基于摄像头对已打印区域(例如在移经第一轨迹段401时生成的子图像，见图8)的分析，可以在打印图像的其他部分(例如在移经第二轨迹段402时待打印的子图像，见图8)前改善机器人100的位置和方向。为了尽可能对齐两个轨迹段(例如轨迹段401、402)，机器人100(例如在打印第二子图像前或在打印第二子图像过程中)对在移经之前的(第一)轨迹段时打印出的子图像借助摄像头记录和图像处理进行分析，并将第二轨迹段(以及由此的第二子图像)对齐第一子图像。在该示例中，第二轨迹段的实际走向和理论上的给定走向可能存在差异，因此机器人轨迹在移经第二轨迹段时可以被持续校正，以便针对第一子图像调整第二轨迹段的机器人轨迹(以及由此的第二子图像)。该情况如图10所示。
图10示出了轨迹段的机器人轨迹402针对移经之前的轨迹段401时打印的子图像进行的上述调整。假定在打印第一子图像时实际执行的第一轨迹段401的机器人轨迹从起始点S401开始。在移经第一轨迹段401的轨迹时和直线给定轨迹(出于某种原因)形成数值为d的差异。该数值d不恒定，在上述示例中，数值d随着与起始点S401距离的增大而增大。通过上述程序，可以借助摄像头和对已打印子图像的图像处理对该差异进行分析，且可以对随后的轨迹段402的轨迹相应地校正确定的数值d。该校正可以在开始打印第二轨迹段前进行一次(用于确定第二轨迹段402的轨迹起始点S402)，同时也可以在移经第二轨迹段402时持续进行调整(基于借助摄像头和图像处理持续实施的测量)。不仅机器人轨迹本身，而且打印命令(即打印像素触发的每个位置)也可以被调整。
此外，机器人100可以在颜料罐110、111和112以及清洁剂罐113中配备液位传感器。在其中一个容器中低于预设液位时，由机器人100的控制器117触发至少一种声学或光学报警。备选地，机器人100的控制器117也可以自行返回起始点400或其他预设的点。由此，颜料10以及清洁剂11可以被及时加注，并避免打印过程的意外中断。因而可以避免由此导致的打印题材2的不规则过渡，并一次分别无缝打印轨迹611、612和613。
通过所述的机器人100和所述的方法可以打印具有边长为20至150m的图像。该图像可以被划分为边长分别为30m的较小子图像，然后依次进行打印。根据所述的机器人100的定位系统，机器人100可以无缝拼接单个子图像。

Claims (25)

1.一种用于在地面(1)上打印图像(2)的装置(100)，其中，所述装置(100)包括控制器(117)和打印系统(200)，该打印系统具有以下部件：
至少一个含颜料(10)的颜料槽(110、111、112)；
至少一个具有多个并排安排的喷嘴组件(211)的喷射杆(201,202,203)，所述喷嘴组件分别具有可由控制器(117)控制的阀门(212)和颜料喷嘴(210)，通过所述颜料喷嘴可以将颜料(10)涂覆在地面(1)上。
2.根据权利要求1所述的装置，
其中，所述装置具有清洁剂罐(113)，以及
其中，至少喷嘴组件(211)的一个部件具有清洁喷嘴(214)，通过所述清洁喷嘴(214)可以将清洁剂罐(113)中的清洁剂从外部喷射至相关的颜料喷嘴(210、220、230)。
3.根据权利要求1所述的装置，
其中，所述装置具有清洁剂罐(113)，以及
其中，至少喷嘴组件(211)的一个部件具有阀门(215)，通过所述阀门(215)可以将清洁剂输送至颜料喷嘴(210、220、230)，并从所述颜料喷嘴中喷出。
4.根据权利要求1所述的装置，
所述装置另外具有清洁剂罐(113)，所述清洁剂罐通过一个或多个输送管(217)和喷嘴组件(211)的至少一个部件相连，
其中，每个喷嘴组件(211)具有通过输送管(217)供应以及分配给各自颜料喷嘴(210、220、230)的清洁喷嘴，所述清洁喷嘴在设置时使得清洁剂可以从外部被喷射至颜料喷嘴(210、220、230)，以及
其中，所述颜料喷嘴(210、220、230)通过阀门(215)和输送管(217)相连，从而使得清洁剂被可以被输送至颜料喷嘴(210、220、230)的内部，并从颜料喷嘴中喷出。
5.根据权利要求1至4其中一项所述的装置，
其中，所述控制器(117)被设计成可以根据装置在地面(1)上的位置单独控制单个喷嘴组件(211)的阀门(212)，从而使得图像(2)以像素方式被涂覆在地面(1)上。
6.根据权利要求1至5其中一项所述的装置，
其中，两个相邻喷嘴组件(211)的距离与图像(2)两个相邻图像行的距离对应。
7.根据权利要求1至6其中一项所述的装置，
其中，所述控制器(117)被设计成可以沿着轨迹在地面(1)上对装置进行导航，对此持续控制阀门(212)，以便通过颜料喷嘴(210)在地面(1)上生成图像(2)的多个图像行的单个图像点。
8.根据权利要求7所述的装置，
其中，所述装置在两个或多个相邻轨迹段的轨迹近似于直线走向，且所述控制器(117)被设计成，在移经相邻轨迹段的轨迹时分别打印图像(2)的相邻子图像。
9.根据权利要求6或8所述的装置，
其中，至少一个摄像头和所述控制器(117)相连，通过所述摄像头可以对移经第一轨迹段时打印的图像(2)的子图像进行采集，以及
其中，所述控制器(117)被设计成，基于采集的子图像对装置在第二轨迹段的轨迹进行调整。
10.根据权利要求9所述的装置，
其中，所述控制器(117)被设计成，基于采集的子图像确定装置在第二轨迹段的轨迹的起始点(S402)。
11.根据权利要求1至10其中一项所述的装置，所述装置还
包括一个或多个传感器，所述传感器根据装置位置或移动获取传感器数据，
其中，所述控制器(117)被设计成，从探测到的传感器数据确定装置的位置和方向。
12.根据权利要求11所述的装置，
其中，所述控制器(117)被设计成，为了确定装置的位置和方向对两个或多个传感器探测到的传感器数据进行融合。
13.根据权利要求11或12所述的装置，
其中，其中一个传感器为轮子转速传感器，其中，所述控制器(117)被设计成，基于轮子转速传感器的传感器数据借助测距法确定装置的位置。
14.根据权利要求11至13其中一项所述的装置，
其中，其中一个传感器为卫星导航系统的接收器。
15.根据权利要求11至14其中一项所述的装置，
其中，其中一个传感器为用于探测周围路标的传感器，其中，所述传感器探测所述装置相对于路标的相对位置，以及
其中，所述控制器(117)被设计成，基于探测到的相对位置和已知的路标位置确定所述装置的位置。
16.根据权利要求11所述装置，
其中，所述控制器(117)被设计成，根据所述的装置的位置生成打印系统(200)的打印命令，其中，借助所述打印命令移动单个喷嘴组件(211)的阀门(212)。
17.根据权利要求1至16其中一项所述的装置，
其中，每种颜色设有一个喷射杆(201、202、203)，所述喷射杆(201、202、203)基本上相互平行设置，所述喷射杆(201、202、203)的喷嘴组件(211)基本上成一条直线设置。
18.根据权利要求1至17其中一项所述的装置，
其中，所述装置是一种自行移动的机器人或可以借助遥控器进行控制。
19.一种用于借助装置(100)在地面上打印图像(2)的方法，所述装置具有打印系统，所述打印系统具有至少一个含多个并排安排的喷嘴组件(211)的喷射杆(201、202、203)，所述喷嘴组件分别具有可控制的阀门(212)和颜料喷嘴(210)；所述方法具有以下步骤：
移动所述装置(100)通过第一轨迹段(401)；
控制喷嘴组件(211)的阀门(212)用于通过分配给所述阀门(212)的颜料喷嘴(210)喷出颜料，
其中，针对每个图像点和每种颜料，根据装置(100)的位置生成阀门(212)的打印命令，从而使得图像(2)以像素方式被涂覆在地面(1)上。
20.根据权利要求19所述的方法，所述方法具有以下步骤：
通过使用设置在喷嘴组件(211)中的清洁喷嘴(214)将清洁剂喷射到颜料喷嘴(210)的外侧，来定期清洁颜料喷嘴(210)。
21.根据权利要求20所述的方法，
其中，在所述装置移经所述第一轨迹段(401)的轨迹后以及在移经另一轨迹段(402)之前实施清洁过程。
22.根据权利要求19至21其中一项所述方法，所述方法还包括以下步骤：
借助摄像头探测在移经所述第一轨迹段(401)时已打印的图像(2)的子图像；
基于采集到的子图像调整所述装置在所述第一轨迹段(401)之后的第二轨迹段(402)的轨迹。
23.根据权利要求19至21其中一项所述的方法，其中，借助以下方法中的任意一个确定装置的位置：
借助测距法；
借助对路标的探测；
借助全局卫星导航；以及
借助对多个传感器的传感器数据融合。
24.根据权利要求19至23其中一项所述的方法，
其中，所述装置为自行移动的机器人或可借助遥控器进行控制。
25.一种用于清洁喷射杆喷嘴组件(211)的方法，其中，每个喷嘴组件(211)具有颜料喷嘴和分配给所述颜料喷嘴的清洁喷嘴；该方法具有以下步骤：
输送清洁剂至清洁喷嘴，从而使得清洁剂从清洁喷嘴中流出，并从外部被喷射到颜料喷嘴上；以及
输送清洁剂至颜料喷嘴的内部，从而使得清洁剂从颜料喷嘴中流出。
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